建筑物理第四讲建筑围护结构保温
(完整版)建筑物理(第四版)刘加平课后习题答案第4章
第四章 外围护结构的湿状况习 题4-1、围护结构受潮后为什么会降低其保温性能，试从传热机理上加以阐明。
答：材料的导热系数是固体〉液体〉气体，当围护结构受潮后原来围护结构中的水蒸气就以液态凝结水的形式存在于围护结构中，使围护结构的导热系数增大，保温能力降低。
4-2、采暖房屋与冷库建筑在蒸汽渗透过程和隔汽处理原则上有何差异？答：对于采暖房屋蒸汽渗透过程是从室内向室外，而对于冷库建筑蒸汽渗透过程是从室外向室内的过程。
在设置隔汽层时，隔汽层应布置在蒸汽流入的一侧，所以对采暖房屋应布置在保温层内侧，对于冷库建筑应布置在隔热层外侧。
4-3、试检验图4-12中的屋顶结构是否需要设置隔汽层。
已知：ti=18℃，ψi=65%；采暖期室外平均气温t α=-5℃；平均相对湿度ψα=50%；采暖期Ζh= 200天，加气混凝土容重γ0=500kg/m3。
解：1）计算各层的热阻和水蒸汽渗透阻材料层 dλR=d/λμ*104H=d/μ*104二毡三油 0.01 0.17 0.059 0.075 水泥砂浆 0.02 0.93 0.022 0.9 0.02 加气混凝土 0.06 0.19 0.275 1.99 0.03 水泥砂浆 0.01 0.93 0.011 0.9 0.01 钢筋混凝土板 0.031.740.017 0.1580.19R=0.384H=0.25*104由此可得：R 0=0.11+0.384+0.04=0.534 H 0=2500 2）计算室内外空气的水蒸汽分压力ti=18℃ ps=2062.5pa 则pi=2062.5×65%=1340.6pa ti=-5℃ ps=401.3pa 则pi=401.3×50%=200.7pa 3）计算围护结构各层的温度和水蒸汽分压力3.13)518(534.011.018=+⨯-=i θ ℃ pa p i s 5.1526,=5.12)518(534.0017.011.0182=+⨯+-=θ ℃pa p s 2.14492,=1.12)518(534.011.0017.0011.0183=+⨯++-=θ ℃pa p s 5.14103,=2.0)518(534.011.0275.0017.0011.0184=+⨯+++-=θ ℃pa p s 9.6194,=5.1)518(534.0022.0059.0534.0185-=+⨯---=θ ℃pa p s 0.5405,=5.2)518(534.0059.0534.018-=+⨯--=e θ ℃pa p e s 0.496,=pa p i 6.1340=pa p 3.474)7.2006.1340(250019006.13402=-⨯-= pa p 7.428)7.2006.1340(250010019006.13403=-⨯+-=pa p p 9.291)7.2006.1340(250030010019006.134054=-⨯++-==pa p e 7.200=做出ps 和p 的分布线，两线不相交，说明不需设置隔汽层。
建筑物理第四讲建筑围护结构保温
地板的保温设计
地板温度分布图 地板局部保温
在沿外墙内侧周边宽约 1m的范围内，地面温度 之差可达5℃左右。
地面温度分布举例
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地板保温的特点
b）地板是与人脚直接接触而传热的，经验证明，在室 内各种不同材料的地面，即使它们的温度完全相同， 人站在上面的感觉也会不一样。如木地板与水磨石， 后者人感觉要凉得多。 地面舒适条件取决于地面的吸热指数B值。 B值愈大， 则地面从人脚吸取的热量愈多愈快。 依据B值，我国将地板划分三类： Ⅰ类：木地板、塑料地板。如高级居住建筑、幼儿园、 医疗机构等采用。 Ⅱ类：水泥砂浆地面等。如普通居住建筑、公共建筑 （包括中小学教室）已采 用不低于Ⅱ类。 Ⅲ类：水磨石地面及其它石类地面。人们短时间逗留 的房间，以及室温高于23℃的房间采用此类。
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4.1 围护结构保温设计
围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为设计基 本条件，----其传热可视为稳定传热
•建筑保温设计考虑的不利情况是在冬季阴天。 •室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供 暖设备保持一定温度，热量持续由室内流向室外，因此 冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算
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在大多数情况下，可近似取B=b1 。在进行地板保温设计时， 应选用b1 小的面层材料。比如在地板的划分中，B值Ⅰ类 <17，Ⅱ类在17~23，Ⅲ类>23。
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4.1.3 特殊部位保温设计
a）围护结构交角处的保温设计 围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、楼板或屋顶与外墙 的交角等。 在这些部位，散热面积大于吸热面积，气流不畅，吸收的热量少， 而散失的热量多，其结果，交角处内表面温度比主体部分低，往往 结露或结霜。 综合国内外实验研究的结果，外墙角低温的影响带 ，大约是墙厚δ l 的1.5~2.0倍 右图：单一材料匀质外墙角
专题之一 围护结构的保温与隔热
专题之一围护结构的保温与隔热1.1 概述热环境→保温与隔热声环境→隔声湿度环境→防水与防潮涉及到三个问题：部位→在什么位置做?材料→用什么材料做?构造→怎么做?一、建筑热工设计分区及要求1、建筑热工设计分区2、冬季保温设计要求①建筑物宜设在避风、向阳地段，尽量争取主要房间有较多日照。
②建筑物的外表面积与其包围的体积之比（体形系数）应尽可能地小。
平、立面不宜出现过多的凹凸面。
③室温要求相近的房间宜集中布置。
④严寒地区居住建筑不应设冷外廊和开敞式楼梯间；公共建筑主入口处应设置转门、热风幕等避风设施。
寒冷地区居住建筑和公共建筑宜设置门斗。
⑤严寒和寒冷地区北向窗户的面积应予控制，其他朝向的窗户面积也不宜过大（窗墙比），应尽量减少窗户缝隙长度，并加强窗户的密闭性。
⑥严寒和寒冷地区的外墙和屋顶应进行保温验算，保证不低于所在地区要求的总热阻值。
⑦热桥部分(主要传热渠道)应通过保温验算，并作适当的保温处理。
3、夏季隔热设计要求①建筑物的夏季防热应采取环境绿化、自然通风、建筑遮阳和围护结构隔热等综合性措施。
②建筑物的总体布局，单体的平、剖面设计和门窗的设置，应有利于自然通风，并尽量避免主要房间受东西日晒。
③南向房间可利用上层阳台、凹廊、外廊等达到遮阳目的。
东、西向房间可适当采用固定或活动式遮阳设施。
④屋顶、东西外墙的内表面温度应通过验算，保证满足隔热设计指标。
⑤为防止潮霉季节地面泛潮，底层地面宜采用架空做法。
地面层宜选用微孔吸湿材料。
二、传热方式和传热过程1、传热方式：(1)传导：指物体或媒质中温度不同的各部分、通过接触进行的热量的传递过程。
(2)对流：只在流体中进行，是因温度不同的各部分流体之间发生相对运动，互相掺合而传递热量的过程。
(3)辐射：以电磁波来传递热量。
2、传热过程三个过程：吸热（内表面从室内空气吸热）→传热（围护结构内部传热）→放热（外表面向低温空间散热）三、热工指标（传热阻、热阻、传热系数、导热系数、换热系数、蓄热系数、热惰性指标）1、传热系数K：是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1℃，1小时内通过1㎡面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用℃代替）。
围护结构保温与隔热构造一
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围护结构保温与隔热构造一
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第二节 建筑热工基本知识
吸热：
指外围护结构的表面从室内（外）空气中吸收热 量的过程。
传热：
指在围护结构内部由高温向低温一侧传递热量的 过程。
散热：
指围护结构的表面向低温的空间散发热量的过程。
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D=RS 式中R——材料层的热阻(m2·K／W)；
S——材料的蓄热系数[w／(m2·K)]。 2．多层围护结构的D值：
为各层D值之和
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第三节 围护结构保温构造
提高围护结构热阻值的措施
保温构造良好的围护结构应是：
结构热阻值和热惰性指标较大 在结构中没有明显热桥的结构。
③现浇型：
主要用于现浇混凝土剪力墙体系。即在浇灌外墙混凝土时将 聚苯板直接放在外模板内侧，并加适当数量的钢筋锚栓与聚 苯板连接，使保温板与墙体两者结合为一体。
④悬挂型：
利用拉结钢筋或螺栓将预制保温板悬挂在外墙上面，再用钢 丝网片压紧，铅铁丝绑扎，用1：3水泥砂浆进行抹灰。抹 灰分3层进行，总厚度为25mm。
筑外遮阳系数的简化计算方法
4)对屋面、墙体的隔热措施节能效果进行量化 5)充分考虑地区生活习惯(空调26 ℃ 、采暖16℃) 6)充分重视自然通风
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围护结构保温与隔热构造一
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第一节 概 述
(二)围护结构保温、隔热和节能设计的内容和目的
(1)按照国家的有关标准规范的要求，建筑物的外墙、屋顶、 门窗和地面等，应采取保温、隔热构造措施。
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4 建筑物理 建筑热工学 第四章 建筑外围护结构的传湿与防潮-第3-4周 (1)
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• 材料的吸湿机理：
• 低湿度时以单分子吸湿为主；中等湿度时以多分子吸湿为 主；高湿度时以毛细吸湿为主。
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4.2 外围护结构中水分的迁移
• 材料内部如果存在水蒸气的分压力差或存在湿度 差和温度差，就会发生材料内部的湿迁移。 • 湿迁移有两种方式：水蒸气的扩散（汽态）和水 分的毛细渗透（液态）。
• 当材料有吸湿能力时，其内部的水分称为吸附水， 它的迁移方式是先蒸发，后扩散。
• 当材料的吸湿能力达到饱和时，其内部的水分称为 自由水，它的迁移是以毛细渗透的方式进行的。
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4.2.1 通过围护结构的蒸汽渗透
• 定义：当室内外空气中的含湿量不等，也就是围护结构的 两侧存在着水蒸气分压力差时，水蒸气分子就会从分压力 高的一侧通过围护结构向分压力低的一侧渗透扩散或迁移， 这种传湿现象叫蒸气渗透。 • 如果围护结构的设计不当，就会 引起围护结构内部出现冷凝受潮甚 至出现冻结的现象。
• 进出某一界面的蒸汽渗透强度之差称为截面处的冷凝强度。 Ps,c:饱和水蒸气分压力
C A B
H
d
PA PS ,C H o ,i
PS ,C PB H o ,e
ωC——界面处的冷凝强度，g/ (m2·h）。 ωA、ωB——界面两侧的蒸汽渗透强度，g/(m2·h)； PA——分压力较高一侧空气的水蒸气分压力，Pa； PB——分压力较低一侧空气的水蒸气分压力，Pa； Psc——冷凝界面处的饱和水蒸气分压力，Pa； Ho,i——在冷凝界面蒸汽流入一侧的蒸汽渗透阻 （m2·h·Pa）/g； Ho,e——在冷凝界面蒸汽流出一侧的蒸汽渗透阻 （m2·h·Pa）/g 。
建筑物理(第四版)刘加平课后习题答案第3章
第三章建筑保温习题3-1、采暖居住房间的密闭程度（气密化程度）对卫生保健、经济、能源消费等方面，各有什么影响？答：就保温而言，房间的密闭性越好，则热损失越少，从而可以在节约能源的基础上保持室温。
但从卫生要求来看，房间必须要有一定的换气量。
另一方面，过分密闭会妨碍湿气的排除，使室内湿度升高，从而容易造成表面结露和围护结构内部受潮。
3-2、试从节约能源的角度分析，在相同面积的情况下，正方形平面与长方形平面何者有利？答：从节约能源的角度分析，就要控制建筑的体形系数即建筑的外表面积与其所包围的体积之比。
对于同样的体积的建筑，在各面外围护结构的传热情况均相同时，外表面面积越大，热损失越多，所以在相同面积的情况下，正方形平面更为有利。
3-3、为什么我国规定围护结构的总热阻，不得小于最小总热阻Rо•min？答：规定围护结构的总热阻，不得小于最小总热阻Rо•min主要是因为：保证内表面不结露，即内表面温度不得低于室内空气的露点温度；同时还要满足一定的热舒适条件，限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射效应。
3-4、说明允许温差[Δt]的意义，并回答[Δt]大或小，哪一种的质量要求高？为什么？答：允许温差是根据卫生和建造成本等因素确定的。
按允许温差设计的围护结构，其内表面温度不会太低，一般可保证不会产生结露现象，不会对人体形成过分的冷辐射，同时，热损失也不会太多。
使用质量要求高的房间，允许温差小一些。
因为在同样的室内外气象条件下，按较下的允许温差确定的最小传热阻值，显然要大一些，从而其围护结构就具有了更大的保温能力。
3-5、试说明一般轻质材料保温性能都比较好的道理，并解释为什么并非总是越轻越好？答：影响材料保温性能因素之一就是材料的密度。
材料导热系数的差别就在于材料的孔隙率的不同，孔隙越多，则孔隙传热的影响就越大，材料的导热系数越小，材料的保温性能越好。
所以说一般轻质材料的保温性能较好。
但当孔隙率增加到一定程度，其孔壁温差变大，辐射传热量加大，同时，大孔隙内的对流传热也增多，特别是由于材料骨架所剩无几，使许多孔隙变成互相贯通的，使对流传热量显著增加。
建筑物理补充复习题及答案 考前必看重点
第一、二讲作业（建筑与气候、热环境基础知识）选择题1、绝热材料的导热系数λ为（）。
A、小于0.4()KW•/；m/； B、小于0.3()KW•mC、小于0.2()KW•/mm/； D、小于0.1()KW•2、把下列材料的导热系数从低到高顺序排列，哪一组是正确的（）？Ⅰ、钢筋混凝土；Ⅱ、水泥膨胀珍珠岩；Ⅲ、平板玻璃；Ⅳ、重沙浆砌筑粘土砖砌体；Ⅴ、胶合板A、Ⅱ、Ⅴ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ；B、Ⅴ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅰ；C、Ⅰ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅴ；D、Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅰ。
3、冬季室内外墙内表面结露的原因（）。
A、室内温度低；B、室内相对湿度大；C、外墙的热阻小；D、墙体内表面温度低于露点温度。
4、白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力（）。
A、相差极小；B、相差极大；C、白色物体表面比黑色物体表面强；D、白色物体表面比黑色物体表面弱。
5、在热量的传递过程中，物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能量传递称为（）。
A、辐射；B、对流；C、导热；D、传热。
6、下列陈述哪些是不正确的（）？A、铝箔的反射率大、黑度小；B、玻璃是透明体；C、浅色物体的吸收率不一定小于深颜色物体的吸收率；D、光滑平整物体的反射率大于粗糙凹凸物体的反射率简答题：1、建筑热环境分为室内热环境和室外热环境。
属于室内和室外的因素分别有哪些？2、建筑热环境设计包括哪些？建筑热环境设计目标是什么？3、拱顶和穹顶的优点在于：4、结合气候设计的五大要素：5、什么是“城市热岛”现象？避免或减弱热岛现象的措施：6、什么是空气的露点温度？7、传热方式有几种？分别是什么？8、导热系数大，表明材料的导热能力强。
导热系数的物理意义？9、什么是玻璃的温室效应？10、人的热舒服受环境影响的因素有哪些？第三讲：建筑材料的热工特性1、筑围护结构的传热过程包括那几个基本过程，几种传热方式？分别简述其要点。
2、什么空气间层的热阻与其厚度不是成正比关系？怎样提高 空气间层的热阻？3、根据下图所示条件，定性地做出稳定传热条件下墙体内部的温度分布线，区别出各层温度线的倾斜度，并说明理由。
建筑围护结构保温隔热
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断桥铝合金窗框 低辐射（Low-E）中空玻璃 窗框与窗洞口连接断桥节 点处理技术 铝合金遮阳卷帘
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屋面的保温与隔热构造
一、 屋顶保温：
在寒冷地区或装有空调设备的建筑中，屋顶应 设计成保温屋顶。为了提高屋顶的热阻，需要在 屋顶中增加保温层。保温材料应具有吸水率低，导热
系数较小并具有一定的强度的性能。
• 保温材料直接设置于防水层下面的做法
•保温层与在其上的防水层之间设置非封闭 的空气间层的做法
•几种特殊构造形式的保温屋面
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建筑围护系统保温构造方案
• 单一材料的保温构造
由一种导热系数小的材料构成的结构。 采用轻质、高强的保温材料。如陶粒混凝土、加 气混凝土等
• 复合材料的保温构造：
利用不同性能的材料进行组合，构成既能承重 又可保温的复合结构，充分发挥材料各自的特性。 保温材料的位置应充分考虑
• 封闭空气间层保温构造：
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屋顶通风隔热
• 架空通风隔热 • 顶棚通风隔热 • 屋顶蓄水隔热 • 蓄水种植隔热屋面
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围护结构的保温与隔热
围护结构的保温与隔热摘要本文简述了建筑传热原理、围护结构的保温与隔热的构造要求和工程问题关键词节能、传热、建筑保温、建筑隔热引言在我国一次能源消耗中，建筑能耗占有较大比重。
随着我国能源消耗的飞速增长，尤其在当前我国电力、煤炭等能源供应日趋紧张的情况下，如何降低建筑能耗对于国民经济的可持续发展十分重要。
通过加强建筑物的保温隔热能力，可以有效降低建筑物的能耗；达到节能的目的。
因此国家对建筑节能工作也十分重视，相继出台了《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》、《公共建筑节能设计标准》等标准，并制定了建筑节能50％的目标。
同时指出由于过去夏热冬冷地区不采暖、不空调，居住建筑的设计对保温隔热问题重视不够，围护结构的热工性能普遍很差，使得该地区的采暖、空调能源消耗非常大，从而造成自然资源的浪费，还污染了自然环境，影响国家的可持续发展步伐。
因此建筑节能工作除了提高采暖和空调的能源利用效率，还必须改善建筑物围护结构的保温和隔热性能。
现建筑节能工作越来越受到人们的重视，我国不少的城市居住建筑已制定节能65%的目标。
1建筑传热原理凡是一个物体的各个部分或者物体与物体之间存在着温度差，就必然有热能的传递、转移现象的发生。
围护结构传热就是由于室内外存在温差导致的。
1.1影响建筑传热的因素传热的基本方式分为三种：导热、对流和辐射。
围护结构的传热过程是一个综合的过程，做好节能工作则需要了解每一个传热方式的形成原因及影响因素，这对于选择保温或隔热材料起到关键性的指导作用。
1.1.1影响导热的因素导热是由温度不同的质点（分子、原子、自由电子）在热运动中引起的热能传递现象。
其受到以下因素影响：1）材料材质的影响：由于不同材料的组成成分或者结构不同，其导热性能也就各不相同，甚至相差悬殊，工程上常把导热系数小于0.3W/(m.k)的材料称为绝热材料，做保温隔热之用。
2）材料干密度的影响：材料的干密度反映材料的密实的程度，材料愈密实干密度愈大，材料内部的空隙愈少，其导热性能也就愈强。
围护结构保温与隔热构造(一)
2012-4-17 围护结构的保温与隔热构造 11
第一节 概 述
(二)围护结构保温、隔热和节能设计的内容和目的 (1)按照国家的有关标准规范的要求，建筑物的外墙、屋顶、 门窗和地面等，应采取保温、隔热构造措施。 (2)在采暖和空调建筑节能设计中，围护结构应保证各部分 的传热系数、热惰性指标、窗墙面积比、窗户气密性和遮阳 等符合规定要求。 (3)在冬季保温设计中，要保证围护结构内表面不出现结露 和满足基本的卫生要求。 (4)在冬季采暖建筑中要做好防潮处理，保证在正常使用条 件下围护结构内部不出现冷凝水的积聚。 (5)在冬季采暖建筑中要做好防空气渗透设计，保证围护结 构和门窗的气密性符合规定要求。 (6)在夏季防热设计中，要保证围护结构隔热性能符合规定 要求。
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围护结构的保温与隔热构造
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外围护结构注重保温隔热的意义
一幢好的节能的建筑应该是：冬暖夏凉，通风 良好，光照充足，易于调节控制。
面对全球能源的日益紧张、环境恶化、生态破 坏和气候变暖等一系列严峻问题，在建筑节能 方面，特别对于建筑外围护结构加强保温隔热 和提高气密性的设计研究也就越来越显得格外 重要。 外围护结构在整个建筑系统中应起到有效利用 能源的主要作用。
在冬季采暖地区，体型系数是非常重要的，外表 面积越大，外围护结构的传热损失也越大，能耗 就越大。 体形系数与建筑造型、平面布局、采光通风等紧 密相关。体形系数过小，将限制建筑师的创造性， 建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害某些建 筑功能，尤其是自然通风和景观设计。
2012-4-17
围护结构的保温与隔热构造
建筑保温节能围护体系
建筑保温节能围护体系摘要我国房屋建筑面积大，近几年每年建成房屋达16~20亿平方米。
21世纪头20年内，建筑业仍将迅速提高。
维护结构是构成建筑空间，抵御环境不利影响的构件。
根据在建筑物中的位置,围护结构分为外围护结构和内围护结构。
建筑节能是解决我国能源问题的根本途径,而建筑节能最直接有效的方法是使用保温隔热材料。
—、原理及分类建筑围护结构节能是建筑节能的重要组成部分。
就是通过改善建筑物围护结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽量接近舒适温度，以减少通过辅助设备，如采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能的目的。
外围护结构包括外墙、屋顶、侧窗、外门等，用以抵御风雨、温度变化、太阳辐射等，应具有保温、隔热、隔声、防水、防潮、耐火、耐久等性能。
内围护结构如隔墙、楼板和内门窗等，起分隔室内空间作用，应具有隔声、隔视线以及某些特殊要求的性能。
围护结构通常是指外墙和屋顶等外围护结构。
材料：一、保温材料：1、硅酸盐保温材料，2、陶瓷保温材料，3、胶粉聚苯颗粒，4、钢丝网采水泥泡沫板（舒乐板），5、挤塑板XPS，6、硬泡聚氨酯现场喷涂、硬泡聚氨酯保温板，7、发泡水泥;二、屋面材料：1、陶瓷保温板，2、xps挤塑板，3、EPS泡沫板，4、珍珠岩及珍珠岩砖，5、蛭石及蛭石砖，6、发泡水泥；三、热力、空调材料：酚醛树脂、聚氨酯防水保温一体化、橡塑海绵、聚乙烯、聚苯乙烯泡沫、玻璃棉、岩棉；四、钢构材料：聚苯乙烯、挤塑板、聚氨酯板，玻璃棉卷毡等；五无机保温材料：发泡水泥，无机活性墙体保温材料。
建筑节能围护结构性能保温：在寒冷地区,保温对房屋的使用质量和能源消耗关系密切。
围护结构在冬季应具有保持室内热量，减少热损失的能力。
其保温性能用热阻和热稳定性来衡量。
保温措施有：增加墙厚；利用保温性能好的材料；设置封闭的空气间层等。
隔热：围护结构在夏季应具有抵抗室外热作用的能力。
建筑物理-4建筑围护结构的传湿与防潮名师公开课获奖课件百校联赛一等奖课件
4.1 建筑围护构造旳传湿
内部冷凝旳检验
Pi
φ=(P／Ps)×100%
判断围护构造内部是否会出现冷凝现象，可按 下述环节进行：
(1)根据室内外空气旳温度和湿度拟定室内外水
蒸气分压力Pi和Pe，然后根据公式（4-3）计算 围护构造各层旳水蒸气分压力，并作出P旳分布
线。对于采暖房屋，设计中取本地采暖期旳室外空气旳平
有内部冷凝
4.2 围护构造旳防潮
--- 4.2.2 预防和控制内部冷凝
indoor
1.合理布置材料层旳相对位置
同一气象条件下，使用相同材料， 但材料层次布置不同，则会出现不同
进
情况。如图4-8。
难
材料层布置应尽量在水蒸气渗透 出
旳通路上做到进难出易。
易
导热系数小，蒸 汽渗透系数大
分压力较低一侧空
气旳水蒸汽分压力， Pa
在冷凝界面蒸汽流入一 侧旳蒸汽渗透阻，
m2·h·Pa/g
在冷凝界面蒸汽流出一 侧旳蒸汽渗透阻，
m2·h·Pa/g
4.1 建筑围护构造旳传湿
内部冷凝旳检验
计算采暖期天数， day
采暖期内总旳冷凝量旳近似估算值为：
c,0 24cZh
采暖期内保温层材料湿度(重量湿度)旳 g/m2
H0 ——围护构造旳总蒸汽渗透阻,m2·h·Pa/g
dm ——任一分层旳厚度，m
m ——任一分层材料旳蒸汽渗透系数， g/m· h· Pa
表白材料旳透气能力，与材料旳密实程度有关。 材料孔隙率越大，透气性越强。
4.1 建筑围护构造旳传湿
--4.1.2 围护构造中旳水分转移
单位：g/m· h· Pa
当材料湿度>最大吸湿湿度时
建筑外围护结构墙体保温节能探析
建筑外围护结构墙体保温节能探析
建筑外围护结构墙体保温是建筑节能中的重要环节，通过增加墙体的保温性能，可以有效减少建筑能量的消耗，并提高建筑的热舒适性。
本文将对建筑外围护结构墙体保温的原理、材料选择、施工方法和效果进行探析。
建筑外围护结构的保温原理是利用保温材料的导热系数较小，形成隔热层，阻止热量的传输。
常用的保温材料包括发泡聚苯板、挤塑板、岩棉、玻璃棉等。
这些材料具有良好的保温性能和耐久性，能够有效降低能耗，并提高建筑的热舒适性。
建筑外围护结构墙体保温材料的选择需要考虑到材料的导热系数、保温性能、耐火性能、防水性能等因素。
一般来说，导热系数较小的材料具有较好的保温效果。
需要考虑到材料的安全性和环境友好性，选择符合国家标准和环保要求的材料。
建筑外围护结构墙体保温的施工方法包括预制保温墙体和外保温砌体两种。
预制保温墙体是在工厂中制作好保温墙板，然后运输到现场进行安装，具有施工速度快、质量可控等优点。
外保温砌体是在现场进行施工，将保温材料与砌体结合起来，具有施工周期短、适应性强等特点。
建筑外围护结构墙体保温的效果主要体现在能耗的降低和室内热舒适性的提高。
保温墙体能够减少外界环境温度和室内温度之间的传热量，使得室内温度稳定在一定范围内。
保温墙体还可以减少空调制冷和供暖设备的使用频率，进一步降低能耗。
通过建筑外围护结构墙体保温，可以实现建筑节能的目标，减少对自然资源的消耗。
2-4建筑的保温与隔热
所需标准。 当室外气温昼夜波动，特别是寒潮期间连续降温时 ，为使室内气候能维持所需的标准，要有合理的供热
系统。
5、窗的设置和保温
• 材。料的选择要结合建筑物的使用性质、构造方案 、施工工艺、材料的来源以及经济指标等因素， 要按材料的热物理指标及有关的物理化学性质进 行具体分析。
三、围护结构构造方案的选择：
1、单设保温层 由导热系数很小的材料作保温层起主要保温作用。 保温层不起承重作用，所以选择的灵活性较大，不论是
板块状，纤维状以至松散颗粒状材料均可应用。
4
1—混凝土；
1
5
2—粘结剂；
6
3—聚氨脂泡沫塑料；
2
4—木纤维板；
3
7 5—塑料薄膜；
8 6—铝箔纸板；
7—空气间层；
8—胶合板涂油漆
保温层在承重层外侧的优点：
1、使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力 的起伏，提高结构的耐久性。如图9-5。
此外，外保温对减少防水层的破坏，也是有利的。
2、由于承重层材料的热容量一般都远比保温层大，所 以这种布置方式对房间热稳定性有利。当供热不均匀时可 保证围护结构内表面的温度不致急剧下降，从而使室温不 致很快下降。
•
3、选择合理的建筑体型、朝向
• 建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要
求，必须正确处理体型，平面形式与保温的关系；否 则，不仅增加采暖费用，浪费能源，而且必然影响围 护结构的热工质量。
尽量减少表面积以减少热量的散失，球形、圆形、 方形、多边形、多层。
建筑物理(热)-4 外围护结构的传湿与防潮
Pm P i
H
j 1Βιβλιοθήκη m 1jH0
(P i P e)
4.建筑围护结构的传湿与防潮 4.1 建筑围护结构的传湿 4.1.3 内部冷凝的检验
◆经判别若出现内部冷凝时，可按
下述近似方法估算冷凝强度和采暖 期保温层材料湿度的增量。
◆ 冷凝界面
2 采暖期内保温层材料湿度(重量湿度)的 g/m 增量为：
?
c,0 24c Zh
c,0
1000di i
100(%)
百分比，重量 湿度
换算系数，g→kg
24c Z h 100(%) 1000d i i
保温层厚度，m
保温材料的干密度，kg/m3
应指出，上述的估算是很粗略的，当出现内部冷凝后，必须考虑冷凝范围内的液 相水分的迁移机理，方能得出较精确的结果。
4.外围护结构的湿状况 4.2 外围护结构中的水迁移 4.1.2 围护结构中的水分迁移
单位：g/m· h· Pa
油毡
μ=0.00018
静止空气
μ=0.018
不渗透蒸汽
玻璃棉
μ=0.065
玻璃和金属
垂直空气间层和热流由下向上的水平间层
μ=0.135
应指出，材料的蒸汽渗透系数还与温度和相对湿度有关， 计算中采用的是平均值。
1 Pi Pe H0
蒸汽渗透强度， g/(m2· h) 围护结构的总蒸汽渗透阻, m2· h· Pa/g 室内空气的水蒸 气分压力, Pa 室外空气的水蒸 气分压力,Pa
4.外围护结构的湿状况 4.2 外围护结构中的水迁移 4.1.2 围护结构中的水分迁移
第四章建筑围护结构的传湿与防潮
围护结构的蒸气渗透
在外围护结构的 两侧存在水蒸气分压 力差（即室内外空气 的水蒸气含量不等时） 水蒸气分子将从压力 较高的一侧通过围护 结构向较低的一侧渗 透扩散。
稳态下纯蒸气渗透过程的计算与稳传 热的计算方法是完全相似的。
几种常见材料的蒸气渗透系数 g/(mhPa)：
玻璃和金属：不透蒸气 油毡：1.35×10-6 钢筋混凝土：1.58×10-5 加气混凝土：1×10-4 灰砂砖砌体：1.05×10-4 玻璃棉、岩棉：4.88×10-4 垂直空气间层：1.01×10-3
λ R=d/λ μ
H=d/ μ
1 石灰砂浆 0.02 0.81 0.025 0.00012 166.67
2 泡沫混凝 0.05 0.19 0.263 0.000199 251.51
土
3 振动砖板 0.14 0.81 0.173 0.0000667 2098.95
Σ
0.461
2517.13
由此得： R0=0.11+0.461+0.04=0.611m2·K/W H0=2517.13m2·h·Pa/g
24.6℃
2
22
0.11 0.139 0.633
(22
24.6)
3.7℃
3
22
0.11
0.139 0.633
0.263
(22
24.6)
15.7℃
4
22
0.11 0.139 0.263 0.633
0.022
(22
24.6)
17.3℃
e
湿源
围护结构中材料含湿； 施工过程中进入结构材料的水分； 雨雪作用渗透； 使用管理中的水分； 从土壤渗透进入围护结构； 材料吸湿作用从空气中吸收的水分；
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图：暖热桥与冷热桥的热性能 a—外保温暖热桥；b—内保温冷热桥
15
外保温的局限性
（a）外保温比较适合住宅，规模较大的建筑
如办公大楼，外保温效果不明显。（住宅能判断外
保温是否能提高房间的热稳定性，大办公楼因内部有大量热容量 也很大的隔墙、柱、各种设备参与蓄热调解，外保温蓄热作用就
不太显著了）
（b）墙体外保温处理，在构造上比内保温复 杂。保温层不能裸露在室外，需加保护层，可 外饰面比较难处理。
9
a）单设保温层复合结构的形式和特点
----用两种或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要— 复合结构
当采用单设保温层复合墙体或屋顶时，保温层的位置， 对结构及房间的使用质量、结构造价、施工、维持费 用等各方面都有重大影响。 随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也 日益广泛。复合结构大体上可分为： 内保温 外保温 夹芯保温 从建筑热工角度上看， 外保温优点较多，但内保温往 往施工比较简单，中间保温有利于用松散填充材料作 保温层。
第四讲： 第三章：建筑保温与节能
建筑的体型与围护结构的设计
1
围护结构的作用
围护结构
墙、屋顶、 门窗、地面
围护结构的作用
保温
隔热
通风
2
建筑保温问题
在我国大约有占全国总面积70%的地区冬季室 内需要采暖。这些地区的建筑在设计上既要考 虑保证良好的室内热环境，还要注意节省采暖 的能耗和建造费用，即需要注意建筑保温问题。
10
单设保温层复合构造形式
a--内饰面层；b--承重层；c--空气层；d--保温层；e—外饰面层
11
外保温的优点
（1）使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应 力的起伏。 （2）由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层，所 以，外保温对结构及房间的热稳定性有利。当供热不均匀 时，承重层因有大量蓄存的热 量，可保证围护结构内表面 温度不致于很快下降。但对于一天中只有短时间使用（间 歇使用）的房间，内保温较好，可使温度很快上升。 （3）外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结十 分有利 （4）外保温法使热桥处的热损失减少并能防止热桥内表 面局部结露。 （5）对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。
12
保温层位置不同时墙体的年间温度变化
外保温：
围护结构的温度 应力的起伏减小
内保温
使外侧的承重墙 常年受到冬夏季 的较大温差（可 达80~90度）的 反复作用，
13
保温层位置不同时屋顶的年间温度变化
屋顶外保温时，
其屋顶温度的应力起 伏比较小，对屋顶的 结构有一定的保护作 用。
14
内外保温对热桥的不同影响： 内 保温时热桥内表面处的温度相对较低
温差修正系数，某些结构外表面不与室外空气直接接触， 而对室内温差加以修正。表3-3 内表面换热阻，查表2-2
8
2）围护结构保温设置方式
a）保温构造的种类：根据地方气候特点及房间
使用性质，外墙和屋顶可以采用的保温构造方案 有多种多样，大致可分为以下几种类型：
单设保温层
封闭空气间层保温 (空气层厚度，一般以4~5cm为宜) 保温与承重相结合 混合型构造
16
屋顶保温----USD构造法
采用外保温的屋面，传统 的做法是保温层上面做防 水层，由于防水层的蒸气 渗透阻很大，使屋面容易 产生内部结露。同时防水 层直接暴露在大气中，受 日晒、交替冻融等影响， 极易老化和破坏。 USD（Upside Down）构 造法也叫倒铺法。不仅有 可能完全消除内部结露的 可能性，又是防水层得到 保护。
5
4.1.1 外墙和屋顶的保温设计
外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分。
在设计过程中应考虑以下几方面： （1）保证内表面不结露，即 内表面温度不低于室内
空气的露点温度----也从人体卫生保健的基本需要考虑；
（2）限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射； （3）从节能要求考虑，热损失应尽可能小；
R0. min te n Ri
最小传热阻
t i t e n R0.min Ri t
t i 冬季室内计算温度，一般居住建筑取18℃，高级住宅、医疗、
托幼建筑取20 ℃； 冬季室外计算温度，依据热惰性指标大小，查表3-1得出
t 室内空气与外墙或屋顶内表面之间的允许温差，查表3-2
4
4.1 围护结构保温设计
围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为设计基 本条件，----其传热可视为稳定传热
•建筑保温设计考虑的不利情况是在冬季阴天。 •室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供 暖设备保持一定温度，热量持续由室内流向室外，因此 冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算
覆盖层：可用大阶砖，也可用混凝 土预制板、卵石、砾石等。
17
4.1.2 外窗、外门和地面的保温设计
建筑保温包括： 围护结构保温 建筑方案设计中的保温综合处理
3
本讲主要内容
4.1：围护结构保温设计
1） 外墙和屋顶的保温设计 2） 外窗、外门和地面的保温设计 3） 特殊部位保温设计 4） 建筑保温设计的有关规定 4.2：建筑保温综合处理的基本措施 1）选择合理的建筑体型、朝向和平面形式 2）防止冷风的不利影响 3）使房间具有良好的热特性与合理的供热 系统 4）充分利用太阳能
（4）应具有一定的热稳定性。
---------围护结构的传热组就不能小于某个 最低限度值，称为最低传热组----- R
0.min
6
1）最小传热阻
在稳定传热的理论中，传热阻是外墙和屋顶保温性能优 劣的特征指标，热阻大，其结构传热量就小，保温性能 好；热阻小，传热量大，保温性能差。
外墙和屋顶的保温设计要确定结构有合理的传热 阻。
在我国现行的 《民用建筑热工设计规范》（GB50176---93)《民用 建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》(JGJ26---86) 对围护结 构的保温要求都作了规定
我国国家标准《民用建筑热工设计规范》中规定 的设计方法---------最Байду номын сангаас热阻法
7
最小传热阻的确定
根据《民用建筑热工设计规范》（GB5017---93）最小传 热阻的计算公式如下：